Взрыватель для скважинной аппаратуры

 

Изобретение предназначено для использования в прострелочно-взрывной аппаратуре, спускаемой в скважину при герметизированном устье. Цель - повышение надежности работы устройства в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах. Полый осесимметричный корпус (К) 1 загерметизирован с противоположных торцов головкой 2 и наконечником 3 и выполнен с окнами 4 на боковой поверхности. Последние перекрыты поршнем 5, привод которого выполнен в виде хвостовика 9 с глухим осевым каналом 10. На наружной поверхности хвостовика 9 выполнена ослабляющая проточка 12. Плоскость симметрии проточки 12 пересекает канал 10. В головке 2 срезным элементом 13 зафиксирован инерционный ударник 7 со скошенным под острым углом к оси ударника 7 рабочим торцом 8. Между поршнем 5 и наконечником 3 размещен заряд взрывчатого вещества 6. При ударе устройства о головку перфоратора инерционный ударник 7, перемещаясь к поршню 5, обламывает хвостовик 9. Скважинная жидкость поступает по каналам 10 и 11 в надпоршневую полость. При движении поршень 5 адиабатически сжимает воздух и поджигает заряд 6. Горение последнего переходит в детонацию и приводит к срабатыванию перфоратора. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в прострелочно-взрывной аппаратуре, спускаемой в скважину при герметизированном устье. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах. На чертеже показано устройство в разрезе. Устройство включает полый осесимметричный корпус 1, загерметизированный с противоположных торцов головкой 2 и наконечником 3 и выполненный с окнами 4 на боковой поверхности, перекрытыми размещенным в корпусе 1 и зафиксированным относительно него в транспортном положении поршнем 5. Последний образует герметичную воздушную полость с размещенным в корпусе 1 между наконечником 3 и поршнем 5 зарядом взрывчатого вещества 6. В корпусе 1 соосно с ним между головкой 2 и поршнем 5 размещены привод поршня 5 и инерционный ударник 7, рабочий торец 8 которого обращен к поршню 5. Привод поршня 5 выполнен в виде жестко соединенного с поршнем 5 хвостовика 9 с глухим осевым каналом 10. Последний в рабочем положении гидравлически связан посредством выполненного в поршне 5 канала 11 с окнами 4 на боковой поверхности корпуса 1. На наружной поверхности хвостовика 9 выполнена ослабляющая проточка 12, плоскость симметрии которой пересекает глухой осевой канал 10. Причем рабочий торец 8 выполнен под острым углом к оси инерционного ударника 7, зафиксированного в головке 2 срезным элементом 13. Толщину хвостовика 9 по ослабляющей проточке 12 выбирают в соответствии с соотношением 0,05 dк < h < 0,1 dк, где dк наружный диаметр корпуса 1, h толщина хвостовика 9 по ослабляющей проточке 12. Массу инерционного ударника 7 выбирают равной от 0,3 до 0,5 массы взрывателя. Работа устройства осуществляется следующим образом. Взрыватель спускают в скважину на проволоке (тросе) или под собственным весом внутри колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) до положения, в котором он ударяется о головку перфоратора. При этом инерционный ударник 7 под действием силы инерции срезает фиксирующий его в головке 2 срезной элемент 13, перемещается вниз и ударяет скошенным рабочим торцом 8 о верхнюю часть хвостовика 9, который обламывается по кольцевой проточке 12, что приводит к превращению глухого канала 10 в сквозной. По мере заполнения через каналы 10 и 11 надпоршневого объема скважинной жидкостью и повышения в нем гидростатического давления поршень 5 начинает медленно перемещаться вниз, пока верхним торцом не достигнет уровня окон 4. По мере открытия окон 4 давление на поршень 5 быстро возрастает и за счет того, что суммарная площадь отверстий в камере несколько больше площади поршня, скважинная жидкость быстро продвигает его вниз. Для адиабатического взрывателя поршень 5 сжимает воздух в рабочем объеме взрывателя, вследствие чего под действием высокой температуры самовоспламеняется цилиндрический заряд 6 взрывчатого вещества, горение переходит в детонацию и подрывается кумулятивный заряд. Образующаяся кумулятивная струя пробивает наконечник 3 взрывателя и возбуждает детонационную цепь перфоратора. Несанкционированное срабатывание взрывателя при его спуске в наклонных скважинах от осевых ударов исключается, если сравнить радиус кривизны наклонных скважин и собственную длину взрывателя (менее 1,5 м) и учесть отсутствие сужений в колонне НКТ (муфт и внутрискважинного оборудования).

Формула изобретения

1. Взрыватель для скважинной аппаратуры, включающий полый корпус, загерметизированный с противоположных торцов головкой и наконечником и выполненный с окнами на боковой поверхности, перекрытыми размещенным в корпусе и зафиксированным относительно него в транспортном положении поршнем, образующим герметичную воздушную полость с зарядом взрывчатого вещества, размещенным в корпусе между наконечником и поршнем, и размещенные соосно в корпусе между головкой и поршнем привод поршня и инерционный ударник, рабочий торец которого обращен к поршню с возможностью взаимодействия в рабочем положении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы в вязких и высокоплотных скважинных растворах при повышенных температурах, привод поршня выполнен в виде жестко соединенного с поршнем со стороны инерционного ударника хвостовика с глухим осевым каналом, гидравлически связанным в рабочем положении посредством канала, выполненного в поршне, с окнами на боковой поверхности корпуса, а на наружной поверхности хвостовика выполнена проточка, плоскость симметрии которой пересекает глухой осевой канал, причем рабочий торец выполнен под острым углом к оси инерционного ударника, зафиксированного в головке срезным элементом. 2. Взрыватель по п.1, отличающийся тем, что толщина хвостовика по проточке выбрана в соответствии с соотношением 0,05 dк < h < 0,01 dк, где dк наружный диаметр корпуса, м; h толщина хвостовика по проточке, м, а масса инерционного ударника выбрана в соответствии с соотношением 0,3 Мв < Му < 0,5 Мв, где Мв масса взрывателя, кг; Му масса инерционного ударника, кг.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.03.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004

Извещение опубликовано: 20.05.2004        




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, может быть использовано при проведении перфорационных работ в эксплуатационных скважинах, пробуренных на нефть и газ

Изобретение относится к системам перфорации нефтяных скважин, более конкретно к системам, предназначенным для передачи детонирующих сигналов от инициирующего заряда взрывчатого вещества к кумулятивным зарядам в составе перфорационного блока для простреливания нефтяной скважины

Изобретение относится к скважинным перфораторам, предназначенным для перфорации обсадной трубы в скважине при добыче углеводородов

Изобретение относится к нефтегазодобычи, а именно к средствам вторичного вскрытия продуктивных пластов в нефтяных и газовых скважинах

Изобретение относится к прострелочно-взрывным работам в скважинах, в частности к ударным механическим взрывателям

Изобретение относится к нефтегазодобывающей горной промышленности

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к прострелочно-взрывной аппаратуре

Изобретение относится к строительству и эксплуатации скважин и может быть использовано для активации скважинных инструментов, в частности при перфорации, установке пакеров

Изобретение относится к области эксплуатации скважин и может быть использовано для активации малодебитных и простаивающих нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к устройствам передачи детонации кумулятивных перфораторов
Наверх